土力学新论：库仑、太沙基和沈珠江的贡献

【阅读参考材料1-1】库仑（Charles Augustin de Coulomb，1736—1806），他对土木工程（结构、水力学、岩土工程）、自然科学和物理学（包括力学、电学和磁学）等都有重要的贡献，例如物理学中著名的库仑定律就是他提出的。1774年，库仑当选为法国科学院院士。

在巴黎期间，库仑为许多建筑的设计和施工提供了帮助，而工程中遇到的问题促使了他对土的研究。1773年，库仑向法兰西科学院提交了论文“最大最小原理在某些与建筑有关的静力学问题中的应用”，文中研究了土的抗剪强度，并提出了土的抗剪强度准则（即库仑定律），还对挡土结构上的土压力的确定进行了系统研究，首次提出了主动土压力和被动土压力的概念及其计算方法（即库仑土压理论）。该文在3年后的1776年由法西兰科学院刊出，被认为是古典土力学的基础，他因此也被称为“土力学之始祖”。库仑在论文前言中写道：“科学是谋人类福利的不朽功业。每一个公民都应该按照他自己的才能为此作出贡献。”（Sciences are monuments consecrated to the public good.Each citizen ought to contribute to them according to his talents.）

【阅读参考材料1-2】太沙基（Karl Terzaghi，1883—1963），又译泰尔扎吉，1883年10月2日生于捷克首都布拉格（当时属奥地利），美籍奥地利土力学家，现代土力学的创始人。他于1904年和1912年先后获得格拉茨（Graz）工业大学的学士和博士学位。太沙基早期从事广泛的工程地质和岩土工程的实践工作，接触到大量的土力学问题，而后期转入教学岗位，从事土力学的教学和研究工作，并着手建立现代土力学。

1923年，太沙基发表了渗透固结理论，第一次科学地研究土体的固结过程，同时提出了土力学的一个基本原理，即有效应力原理。1925年，他发表的世界上第一本土力学专著《建立在土的物理学基础的土力学》被公认为是进入现代土力学时代的开始。该书的出版标志着土力学这一学科的诞生。他随后发表的《理论土力学》和《实用土力学》全面总结和发展了土力学的原理和应用经验，至今仍为工程界的重要参考文献。太沙基被认为是“土力学之父”。目前土力学已经成为土木、水利、岩土、地矿、道路、桥梁等专业的一门重要的学科。

太沙基集教学、研究和实践于一体，十分重视工程实践对土力学发展的意义。土石坝工程是他的一项重要研究。他所发表的近300种著作中，有许多是和水利工程有关的。太沙基不仅促使了土力学的诞生，而且终身没有停止对土力学的研究，为土力学及其工程应用和发展作出了巨大的贡献。他在土力学许多方面，特别是在土的固结理论、有效应力原理、基础工程的设计与施工及围堰分析和滑坡机制等方面作出了奠基性的工作。

由于学术和工程实践上的卓越成就，他获得过多种奖励。他是唯一得到过4次美国土木工程师学会最高奖——诺曼奖的杰出学者。为了表彰他的功勋，美国土木工程师学会还建立了太沙基（Terzaghi）奖及讲座。

库仑（1736—1806）

太沙基（1883—1963）(www.xing528.com)

【阅读参考材料1-3】黄文熙（1909—2001），被称为“中国土力学之父”，1909年出生于上海，1929年毕业于中央大学土木工程系（现东南大学和河海大学），1937年获美国密执安大学博士学位。他的博士论文受到导师和答辩委员们的称赞，并被授予西格玛赛荣誉奖章，当时，《底特律日报》和《密歇根日报》都有专文称赞他是“密歇根大学多年来才华最出众的学生，在结构和水利工程两个领域内取得了杰出的成就”。1937年，在中国遭受日本侵略的困难时候，黄文熙毅然归国，在边抗战边建国方针下，他在重庆中央大学首开国内土力学课程，建立了国内大学的第一个土工实验室，并先后兼任水利部水利讲座、中央水利实验处特约研究员、水工实验室主任等职；发表了“挡土墙土压力研究”、“水工建筑物的土壤地基的沉降量与地基中应力分布”等论文，多次受到当时水利部的嘉奖，抗日战争胜利后，他随校迁返南京。1952年院系调整，他在河海大学任教授创立了河海大学岩土工程研究所。1956年，黄文熙调任清华大学任教授，兼任水利部水利科学研究院副院长。1978年，他以古稀之年出任清华大学水利系土力学教研组主任，创出了一批高水平的科研成果，培养了一批高质量的硕士生和博士生。黄文熙是我国土力学学科的奠基人，为我国的土力学和水利水电教育事业作出了巨大的贡献。

黄文熙1955年选聘为中国科学院院士（学部委员）。他的著作有《土的工程性质》、《水工建设中的结构力学与岩土力学问题》、《黄文熙论文选集》等。

【阅读参考材料1-4】沈珠江（1933—2006），浙江慈溪人，岩土工程专家，中国科学院院士，南京水利科学研究院和清华大学教授。1953年业于华东水利学院（今河海大学），1960年获莫斯科建筑工程学院副博士学位，1995年当选为中国科学院院士。 20世纪60年代初，他把静力分析理论和运动分析理论结合起来，建立了土体极限分析理论。他提出了软土地基稳定分析的有效固结应力法，建立了一个新型实用的土体弹塑性双屈服面本构模型（简称南水模型）等。他为土力学研究作出了重要的贡献。太沙基（1948年）的《理论土力学》与沈珠江（2000年）的《理论土力学》是世界上两本重要的土力学著作。

沈珠江是我国岩土工程领域造诣深厚的学术大师。他一生为人正直、宽厚平和、淡泊名利、严谨求真、德才双馨，是我国优秀知识分子的典范。他终生沉心于学海耕耘，年过古稀而不辍，是鞠躬尽瘁、献身科学的楷模。他一生为学术创新而忘我探索，为学界振兴而呕心沥血，真知灼见众多，学术成就斐然，是他本人所提倡的“活到老，学到老，创新到老”的成功履行者。他才思敏捷、识见博深、勤于思考、善于开拓，立足学科前沿，导引学术方向，是推动我国土力学学科发展的指路人和先行者。沈珠江先生为我国土力学及岩土工程的理论发展、学术创新与技术进步以及人才培养而辛勤耕耘了半个多世纪，并作出了极其卓越的贡献。

黄文熙（1909—2001）

沈珠江（1933—2006）

应力圆是应力状态图解的分析方法，三个应力圆分别以τ12、τ23和τ13为半径，从上图可以看出它们之间存在如下关系：大圆的直径等于两个小圆的直径之和。因此，它们的有效独立量实际上是两个。这就产生了双剪理论的思想。双剪概念的应力圆如下图所示：